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加速器応用を目指したSiCスイッチ素子開発

研究課題

研究課題/領域番号 24310077
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

岡村 勝也  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (50415048)

研究分担者 高山 健  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器支援センター, 特別教授 (20163321)
和気 正芳  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超電導工学センター, 功労職員 (90100916)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2012年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード誘導加速 / 高繰り返し / パワーモジュール / パルス電源 / 高放熱パッケージ / 両面放熱 / 低インダクタンス / 高耐圧 / 加速器 / デジタル加速器 / シリコンカーバイド / スイッチング素子 / パルスパワー
研究成果の概要

加速セルドライバー用の新型SiC-JFETパワーモジュールを開発した。本パワーモジュールは2.4kVの高耐圧SiC-JFETを2in1構成で接続し、両面冷却構造のよりkWクラスの放熱を可能にすることを目指した革新的なものである。
評価試験の結果、放熱性能では設計値には及ばなかったものの従来品の約2倍となる400Wの放熱が可能であることが実証された。スイッチング性能においては従来品と同等以上であることが示された。また、本パワーモジュールと従来素子を組み合わせたハイブリッド構成のスイッチング電源を試作し、1MHz相当のパルスを発生することが実証された。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Beam Acceleration Experiment with SiC Based Power Supply and The Next Generation SiC-JFET Package2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Okamura, Yutaka Osawa, Masayoshi Wake, Takashi Yoshimoto, Ryosuke Sasaki, Kouichi Takaki, and Ken Takayama
    • 雑誌名

      Material Science Forum

      巻: Vols. 778-780 ページ: 883-886

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.778-780.883

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SiC-JFET を用いた誘導加速シンクロトロン用パルス電源の開発2014

    • 著者名/発表者名
      岡村勝也、伊勢慶一、水島俊也、佐々木遼介、高木浩一、田村文裕、由元崇、大沢裕、高山健
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: 134

    • NAID

      130004869386

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超高繰り返しパルスパワー用SiC-JFETパワーモジュールの開発2015

    • 著者名/発表者名
      岡村勝也
    • 学会等名
      平成27年電気学会A部門大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of High Power and Low Indcutance SiC-JFET Power Module for High Repetition Rate Pulsed Power2014

    • 著者名/発表者名
      K. Okamura, M. Wake, Y. Yamada, and K. Takayama
    • 学会等名
      5th Euro-Asian Pulsed Power Conference
    • 発表場所
      Kumamoto University
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高耐圧・高放熱SiC-JFETパワーモジュールの開発と加速器への応用2014

    • 著者名/発表者名
      岡村勝也、和気正芳、高山健、佐々木遼介、渡部智弘、山田義則
    • 学会等名
      電気学会 基礎・材料・共通(A)部門大会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SiC-JFET Switching Power Supply toward for Induction Ring Accelerators2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Okamura
    • 学会等名
      5th International Particle Accelerator Conference
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Beam Acceleration Experiment with SiC Based Power Supply and The Next Generation SiC-JFET Package2013

    • 著者名/発表者名
      Katuya Okamura
    • 学会等名
      International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2013
    • 発表場所
      Phoenix Seagaia Resort, Miyazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] SiC-JFETを用いた誘導加速シンクロトロン用パルス電源の開発2012

    • 著者名/発表者名
      岡村勝也
    • 学会等名
      電気学会A部門大会
    • 発表場所
      秋田大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 半導体モジュールおよび半導体スイッチ2014

    • 発明者名
      岡村勝也、高山健、和気正芳
    • 権利者名
      岡村勝也、高山健、和気正芳
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-109072
    • 出願年月日
      2014-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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